2024秋新教材高中物理课时跟踪检测八简谐运动粤教版选择性必修第一册

课时跟踪检测（八）简谐运动A组—重基础·体现综合1．(多选)下列运动中属于机械振动的是()A．树枝在风的作用下运动B．竖直向上抛出的物体的运动C．说话时声带的运动D．爆炸声引起窗扇的运动解析：选ACD物体在平衡位置旁边所做的往复运动属于机械振动，故选项A、C、D正确；竖直向上抛出的物体运动到最高点后下落，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故选项B错误。2.如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是()A．大小为OC，方向向左B．大小为OC，方向向右C．大小为AC，方向向左D．大小为AC，方向向右解析：选B振子离开平衡位置的位移，以O点为起点，C点为终点，位移大小为OC，方向向右。3．简谐运动属于下列运动中的()A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．非匀变速直线运动解析：选D由水平弹簧振子的运动可以看出振子的加速度时刻改变，所以为非匀变速直线运动，选项D正确。4．(多选)对于做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是()A．振子通过平衡位置时，速度最大B．振子在最大位移处时，速度最大C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D．振子连续两次通过同一位置时，速度相同解析：选AC振子经过平衡位置时速度最大，A正确；振子在最大位移处时速度最小，B错误；同一位置相对于平衡位置的位移相同，C正确；速度是矢量，振子经过同一位置时速度的大小相同，方向不肯定相同，D错误。5．(多选)下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是()A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积是一个常数C．振幅增加，周期必定增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关解析：选BD振幅是标量，选项A错误；周期与频率互为倒数，即Tf＝1，选项B正确；简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身确定，这就是固有周期，所以选项C错误，D正确。6．周期为2s的简谐运动，在半分钟内振子通过的路程是60cm，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()A．15次，2cmB．30次，1cmC．15次，1cm D．60次，2cm解析：选B振子完成一次全振动经过轨迹上每点的位置均为两次(除最大位移处)，而每次全振动振子通过的路程为4个振幅。7．(多选)关于简谐运动，以下说法正确的是()A．回复力可能是物体受到的合外力B．回复力是依据力的作用效果命名的C．振动中位移的方向是不变的D．物体振动到平衡位置时所受合外力肯定等于零解析：选AB回复力可以是某个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力，A正确；回复力可以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力供应，其效果是使物体回到平衡位置，B正确；位移是从平衡位置指向物体所在位置，其方向是改变的，做简谐运动的物体振幅是不变的，C错误；物体振动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不肯定为零，D错误。8.如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。起先时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力的大小为F，然后释放振子，振子从初速度为0的状态起先向左运动，经过时间t后，第一次到达平衡位置O处，此时振子的速度为v，则在这一过程中振子的平均速度()A．等于eq\f(v,2)B．等于eq\f(F,kt)C．小于eq\f(v,2)D．等于不为0的某值，但依据题设条件无法求出解析：选B时间t内的位移x＝eq\f(F,k)，则平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(F,kt)，故B项正确，D项错误；由A到O运动过程中，加速度渐渐减小，由运动学规律可知eq\x\to(v)>eq\f(v,2)，故A、C项错误。9．(多选)如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们处于静止状态，现用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是()A．钢球运动所能达到的最低处为平衡位置B．钢球原来静止时的位置为平衡位置C．钢球振动到距原静止位置下方3cm处时位移为3cmD．钢球振动到距原静止位置上方2cm处时位移为2cm解析：选BC钢球原来静止，所受合外力为0的位置为平衡位置，故A错误，B正确；钢球的位移为从平衡位置指向某时刻所在位置的有向线段，据题意可推断C正确，D错误。10.如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：(1)小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？解析：(1)放手后小球到达平衡位置时，弹簧伸长了x，则mg＝kx，x＝eq\f(mg,k)，x也是振动过程中球离平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2x，即eq\f(2mg,k)。(2)小球在最高点时只受重力，其加速度为g，最低点和最高点相对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等为g。答案：(1)eq\f(2mg,k)(2)gB组—重应用·体现创新11．一个做简谐运动的振子，频率为25Hz，那么它从一侧最大位移的中点D，振动到另一侧最大位移的中点C所用的最短时间为t，下面说法中正确的是()A．t＝0.01s B．t<0.01sC．t>0.01s D．0.01s<t<0.02s解析：选B由f＝25Hz，可知周期T＝eq\f(1,f)＝0.04s，振子在平衡位置旁边速度较大，可知振子从一侧最大位移的中点D振动到另一侧最大位移的中点C所用的最短时间小于eq\f(1,4)T，即小于0.01s，故选项B正确。12.如图所示，m为在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，图中P位置是弹簧振子处于自然伸长状态的位置，若将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经过0.5s后振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是()A．该弹簧振子的振动频率为1HzB．在P位置给振子m随意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20cm，总是经过0.5s速度就降为0C．若将振子m向左拉动2cm后由静止释放，振子m连续两次经过P位置的时间间隔是2sD．若将振子m向右拉动10cm后由静止释放，经过1s振子m第一次回到P位置解析：选B将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经过0.5s后振子m第一次回到P位置经验eq\f(T,4)，所以T＝4×0.5s＝2s，振动的频率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,2)Hz，A错误；振动的周期与振幅的大小无关，在P位置给振子m随意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20cm，总是经过eq\f(1,4)T＝0.5s到达最大位移处，速度降为0，B正确；振动的周期与振幅的大小无关，振子m连续两次经过P位置的时间间隔是半个周期，即1s，C错误；振动的周期与振幅的大小无关，所以若将振子m向右拉动10cm后由静止释放，经过0.5s振子m第一次回到P位置，D错误。13．(多选)一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括肯定正确的)()A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝eq\f(T,2)，s＝2AC．Δt＝eq\f(T,4)，s＝2A D．Δt＝eq\f(T,4)，s>A解析：选ABD因每个周期内所通过的路程为4A，故A、B正确，C错误；又因振子在平衡位置旁边速度比较大，故在eq\f(T,4)时间内s有可能大于A，故D正确。14.如图所示，在一倾角为θ的光滑斜板上，固定着一根原长为l0的轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧另一端连接着质量为m的滑块，此时弹簧被拉长